Фамилия Булатов происходит от мужского имени Булат, популярного у татар и других тюркоязычных народов. Это имя восходит к персидскому слову «булад» (сталь). В персидском языке так называли высокоуглеродистую сталь — литую дамасскую сталь, из которой на Востоке издавна ковали клинки. Нарекая сына Булатом, родители желали ему крепости, твёрдости и силы — тех качеств, которые в традиционной культуре связывали с отличной сталью.

В русскую среду имя и фамилия попали через тюркское посредничество. Фамилия фиксируется в документах с XVI века. Первые письменные свидетельства о Булатовых относятся к тому времени, когда выходцы из Золотой Орды и служилые татары активно вливались в состав русского дворянства. Типовая модель образования фамилии проста: к основе Булат добавили русский патронимический суффикс -ов, который указывал на принадлежность («чей?» — Булатов сын).

Вероятно, не все Булатовы получили фамилию напрямую от имени. Вторая возможная основа — прозвище Булат. Его могли дать кузнецу или оружейнику, работавшему с дорогой сталью, либо силачу, которого сравнивали с булатным клинком. В этом случае фамилия указывает не на имя родоначальника, а на его ремесло или приметную черту.

Самый ранний известный представитель рода — голова стрелецкого войска Урак Булатов, который в 1540 году ездил гонцом в Казань. Эта ветвь Булатовых из Рязанской губернии ведёт свою историю с середины XVI века. Другая ветвь получила потомственное дворянство позже: в 1741 году императрица Елизавета Петровна возвела в дворянство гренадеров лейб-компании, среди которых был Никита Савельевич Булатов. Его герб внесён в третью часть «Общего гербовника дворянских родов Российской империи» под номером 135.

В более поздние времена фамилия не была исключительно дворянской. В Книге памяти Свердловской области значится конюх Аверьян Львович Булатов (1887 года рождения), а в Книге памяти Татарстана — колхозник Абдулла Булатович Булатов (1914 года рождения). Среди известных носителей — декабрист, участник наполеоновских войн Александр Михайлович Булатов (1793–1826), рядовой Григорий Петрович Булатов (1925–1973), который одним из первых водрузил Красное знамя над рейхстагом, и узбекский архитектор Митхат Сагатдинович Булатов (1907–2004).

Говорить о едином для всех Булатовых месте происхождения нельзя. Фамилия формировалась в разное время и в разных сословиях: от рязанских дворян XVI века до крестьян и колхозников XIX–XX веков. Объединяет их только основа — стальное имя Булат, которое прочно вошло в русский именослов.